Redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais – Projeto e Execução NBR 15526:2009
Alberto J. Fossa Coordenador CE Instalações de Gases Combustíveis
1. Escopo • • • •
Instalações residenciais e comerciais Pressão de até 150 kPa GN, GLP, mistura ar-GLP Abastecimento por central ou – NBR 13523 ou outra aplicável
• Distribuição de rua – NBR 12712 e NBR 14461
• Não se aplica – Ligação de único aparelho a gás conectado à recipiente – Processos e ambientes industriais (NBR 15358)
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4. Requisitos Gerais • 4.1 Considerações gerais • Referências técnicas
• 4.2 Aplicação • Ilustração de exemplos
• 4.3 Documentação • Projeto e ART’s
• 4.4 Atribuições e responsabilidades • Projeto, execução e testes – prof. habilitados e qualificados
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4. Requisitos Gerais • 4.5 Regulamentações legais • Observação de leis, decretos, ... • Materiais, empresas, pessoas com conformidade atestada
• 4.6 Inspeção periódica • verificações periódicas em períodos máx. 5 anos • Novo projeto de norma em análise de votos
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5. Materiais, equipamentos e dispositivos • GRUPO 1: Tubos, conexões e elementos para interligação • GRUPO 2: Acessórios – válvulas de bloqueio, reguladores de pressão, medidores, manômetros e filtros
• GRUPO 3: Dispositivos de segurança – válvula de alívio; válvulas de bloqueio; limitador de pressão, detectores de vazamento
• Outros materiais
5. Requisitos Gerais
• Resistência físico-química adequada à sua aplicação e compatível com o gás utilizado; • Resistentes ou adequadamente protegidos contra agressões do meio; • Suportar pressões de trabalho e testes.
5.1 Tubos • aço carbono – com ou sem costura, conforme NBR 5580 no mínimo classe M; NBR 5590 ou ASTM A106 grau B;ASTM A53 grau B; API 5 L grau B
• cobre rígido – Conforme NBR 13206
• cobre flexível – sem costura, classes 2 ou 3, conforme NBR 14745
• polietileno – PE 80 e PE 100, conforme NBR 14462, somente enterrados
5.2 Conexões • aço forjado e ferro fundido maleável – (aço) ASME B16.9, (ferro) NBR 6943, NBR 6925 ou ASME B16.3
• cobre e ligas de cobre – (solda/rosca) NBR 11720, (compressão) NBR 15277
• Polietileno – NBR 14463
• elementos de transição PE x metálicos – ASTM D 2513, ASTM F 1973, ASTM F 2509, ISO10838-1
5.3 Elementos para interligações Interligação entre o ponto de utilização e o aparelho a gás • mangueiras flexíveis de borracha – material sintético conforme NBR 13419 • tubos flexíveis metálicos – resistentes à aplicação a que se destinam, conforme NBR 14177 • tubo de condução de cobre flexível – sem costura, classe 2 ou 3, conforme NBR 14745 • tubo flexível de borracha – para uso em instalações de GLP/GN, conforme NBR 14955
5.4 Válvulas de bloqueio
• Rede interna: tipo Esfera • Metálicas conforme NBR 14788
5.5 Reguladores • Selecionados de forma a atender a pressão da rede de distribuição interna onde estão instalados e a vazão adotada prevista para o aparelhos de utilização por eles servidos. • Devem ser conforme NBR 15590.
5.6 Medidores • medidores conforme NBR 13127. • devem permitir a medição de volume de gás correspondente à potência adotada para os aparelhos de utilização por eles servidos e pressão prevista para o trecho de rede onde são instalados.
TIPO DIAFRAGMA
TIPO ROTATIVO
TIPO TURBINA
5.9 Dispositivos de segurança
• Protegidos contra ações externas (água, objetos estranhos, …) • Identificação permanente • Exemplos – – – – –
válvula de alívio válvula de bloqueio limitador de pressão reguladores monitor dispositivos de segurança incorporados em regulador – detector de vazamento
5.10 Outros Materiais • Materiais não contemplados na norma, podem ser utilizados desde que investigados e testados para determinar se são seguros e aplicáveis aos propósitos aqui estabelecidos, e adicionalmente, devem ser garantidos pelos fabricantes e aceitos pela Autoridade Competente local.
• A citação não representa autorização, aprovação ou anuência para qualquer tipo de material não citado explicitamente • Citações explicitas são resultado de investigação, debate técnico, verificação de aplicabilidade e adequação local, consulta ampla na sociedade
6. Dimensionamento • Tipos de instalações – Medição individual nos andares
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6. Dimensionamento • Tipos de instalações – Medição coletiva
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6. Dimensionamento • Tipos de instalações – Medição individual em abrigo coletivo
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6. Dimensionamento
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• 6.2 Considerações gerais – Dimensionamento de GN e GLP, observando : • Disponibilidade e flexibilidade de fornecimento atual / futuro • Previsão para acréscimo de demanda • Existência de legislação específica
– Pressão máxima da rede 150kPa, e nas unidades habitacionais 7,5kPa – Atendimento a pressão e vazão dos aparelhos a gás
6. Dimensionamento • 6.3 Parâmetros de cálculo – Poder calorífico inferior gases combustíveis • GN : 8600 kcal/m3 • GLP : 24000 kcal/m3
– Densidade gases combustíveis • GN : 0,6 • GLP : 1,8
– Potência dos aparelhos a gás • Fabricante / Anexo
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6. Dimensionamento • 6.3 Parâmetros de cálculo – Pontos de utilização: • Limites dos aparelhos • Oscilações momentâneas de +15% e -25%
– Condições a serem atendidas : • Perda de carga máxima em trecho de rede com aparelho conectado : 10% e pressão aparelho • Perda de carga máxima em trecho de rede que alimenta regulador : 30% e pressão do regulador • Velocidade máxima: 20m/s
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6. Dimensionamento Procedimento Geral
• Definição dos dados gerais do projeto • Tipo de gás, pressão entrada, tipo tubos
• Definição do traçado da rede • Distâncias, trechos h/v, conexões, ptos consumo
• Estabelecimento dos aparelhos a gás • Ver anexo e fabricantes
• Determinação de vazão do gás na instalação • Verificação de atendimento aos critérios
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6. Dimensionamento • Metodologia Secadora de Roupa 6.000 Kcal/h Fogão 6 bocas 11.000 Kcal/h
Aquecedor AC. 10L 14.700Kcal/h
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6. Dimensionamento • Planilha de cálculo
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7.1 Traçado da rede
• Condições Gerais: – Tubulação instalada onde não exista possibilidade de concentração de gás, se ocorrer vazamento – Possibilidade de manutenção – Compatibilidade entre projeto e efetiva execução
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7.2 Instalação da tubulação • Tubulações aparentes • Tubulações embutidas • Tubulações enterradas
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7.2 Instalação da tubulação É proibida a instalação da tubulação em: • Dutos em atividade (ventilação ar cond, produtos residuais, exaustão, chaminés, etc.) • Cisternas e reservatórios de água • Compartimentos de equipamentos ou dispositivos elétricos • Depósitos de combustível inflamável • Elementos estruturais (lajes, pilares, vigas) • Espaços fechados que possibilitem o acúmulo de gás vazado • Escadas enclausuradas • Poço ou vazio de elevador
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7.2 Instalação da tubulação • Tubulação x PDDA – conforme NBR5419
• Polietileno – Em trechos enterrados externos à edificação
• Tubos rígidos – Não é permitido “dobrar”
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7.2 Instalação da Tubulação • Tubulação aparente – Cuidado no “confinamento dos tubos, permitindo inspeção e manutenção – Verificar afastamentos mínimos na instalação dos tubos – Possibilidade de utilização de “tubo luva”
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Tubulação alojada em tubo luva Nos casos em que seja imprescindível passar por espaços fechados.... O tubo luva quando utilizado deve: • Possuir duas aberturas para atmosfera localizadas fora da edificação, em local seguro e protegido; • Ter resistência mecânica adequada; • Ser estanque em toda sua extensão; • Ser protegido contra corrosão; • Estar adequadamente suportado.
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7.2 Instalação de tubulação • Tubulações embutidas – A tubulação não pode ser considerada como elemento estrutural; – Não deve passar por pontos que a sujeitem a tensões inerente a estrutura da edificação; – Na travessia de elementos estruturais deve ser utilizado um tubo luva. 30
7.2 Instalação de tubulação • Tubulações enterradas – Observar afastamentos de outras utilidades, tubulações e estruturas – Verificar profundidade em função do local – Analisar necessidade de proteção adicional (laje, tubo luva, ...)
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7.3 Acoplamentos Roscados
• Aplicação de vedante
• BSP conf. ISO 7-1
• NPT conf. NBR12912
7.3 Acoplamentos Soldados • Aço – Soldagem por arco elétrico conforme NBR 12712
• Cobre – Tubos NBR 13206 e Conexões NBR 11720 – Acoplamento por soldagem (200º C) ou brasagem capilar (450º C) – Soldas e fluxos NBR 15489 – Processo conforme NBR 15345
• PE – Solda por eletrofusão – Conexões NBR 14463 e processo NBR 14464
7.3 Acoplamento compressão • COBRE – As conexões NBR 15277 e tubos especificados pela NBR 14745 e NBR 13106; – Execução conforme NBR 15345.
Flangeadas
Anilhas
7.3 Acoplamento compressão • PE – transição com tubos metálicos conforme ISO 10838-1 ou DIN 3387 para conexões , e NBR 14462 para tubos PE.
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Conexão mecânica de compressão Transição tubo PE x tubo metálico norma ISO 10838-1 ou DIN 3387 Conexão mecânica de compressão para tubo PE norma ISO 10838-1 ou DIN 3387
7.4 Válvulas de bloqueio • Possibilidade de interrupção do suprimento do gás - segurança – – – –
À edificação Para manutenção de equipamentos Nas Unidades Habitacionais Para o aparelho a gás
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7.5 Reguladores e medidores
• Estar no interior ou exterior da edificação • Possibilitar leitura, inspeções e manutenções • Estar protegido de possível ação predatória • Estar protegido contra choques, corrosão e intermpéries • Ser ventilado • Não apresentar interferência física ou vazamento para área de antecâmera ou escada • Não possuir dispositivos que produzam chama ou calor
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7.6 Dispositivos de segurança • Devem ser utilizados de forma a garantir integridade e segurança na operação da rede. • Dimensionados em função das pressões da rede (tabela 2) • Exemplos : – – – – – –
Válvula de alívio Válvula de bloqueio por sobrepressão Válvula de bloqueio por subpressão Válvula de bloqueio por excesso de fluxo Limitador de pressão Detectores de vazamento 38
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7.7 Proteção • Para tubos aparentes, prever barreiras de proteção (vigas, cercas, colunas...) • Para tubos enterrados, garantir integridade dos tubos (lajes...) • Válvulas e reguladores de pressão devem ser instalados de modo a permanecer protegidos contra danos físicos e devem permitir fácil acesso, conservação e substituição • Proteger convenientemente as tubulações contra corrosão
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7.8 Identificação • Rede de distribuição interna aparente deve ser identificada na cor amarela • Ressalvas: – Fachadas de prédios (outra cor + “GAS”), interior de residências (outra cor + “GAS”), garagens e áreas comuns de prédios (amarelo + “GAS”)
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7.8 Identificação • Rede enterrada – Utilização de fita plástica de advertência
• Ponto de utilização – Válvula de bloqueio + elemento de interligação + “GAS”
8 Comissionamento
• Teste de estanqueidade • Purga • Admissão de gás
8.1 Teste de estanqueidade Informações
Etapa 01
Etapa 02
Após a montagem, rede exposta.
Após a montagem.
Pressão
Mínimo de 1,5 X pressão de trabalho e ≥ 20 kpa.
Pressão de operação.
Fluído
Ar comprimido ou gás inerte.
Ar comprimido ou gás inerte.
Manômetro calibrado, pressão medida entre 20% e 80% do fundo de escala, graduado em no mínimo 1% do final da escala.
Manômetro calibrado, pressão medida entre 20% e 80% do fundo de escala, graduado em no mínimo 1% do final da escala.
Mínimo – 60 min. Tempo de estabilização – 15 min.
Mínimo – 05 min. Tempo de estabilização – 01 min.
Queda de pressão = 0
Queda de pressão = 0
Aplicação
Instrumento
Duração
Critério de aceitação
8.1 Teste de estanqueidade
Recomendação: manter a rede pressurizada entre as duas fases do teste, se a segunda ocorrer com intervalo superior a 12 horas.
8.2 Purga do ar
Volume hidráulico da tubulação
Acima de 50 l
Até de 50 l
Tipo de Fluído
Gás Inerte
Gás combustível
Produtos da purga Canalizado para o exterior. Critério de aceitação
Queima nos equipamentos (ver admissão do gás).
Procedimento assistido por técnicos para monitorar o nível de O no local.
8.3 Admissão do gás A purga do ar ou do gás inerte com a admissão de gás (até 50 L) é feita através dos aparelhos a gás, garantindo-se uma condição de ignição em permanente operação (piloto ou centelhamento), até que a chama fique perfeitamente estabilizada. Atenção: 1.
Se a purga do ar foi realizada com gás inerte, para que este não venha a baixar o teor de oxigênio do ambiente a níveis incompatíveis com a vida humana.
2.
Todos os elementos que favoreçam a ventilação nos ambientes onde existam pontos de consumo devem permanecer totalmente abertos.
3.
Deve ser verificado se, em todos os pontos de consumo, as válvulas de bloqueio estão fechadas ou se a extremidade da tubulação encontra-se plugada.
9 Manutenção
Deve ser realizada sempre que houver necessidade de reparo em alguns dos componentes da rede • Drenagem do gás combustível da rede (descomissionamento) • Recomissionamento
10 Instalação de aparelhos a gás Instalação conforme NBR 13103 • Utilização de válvula de bloqueio do aparelho a gás • Uso de elementos flexíveis no caso de aparelhos a gás a serem movimentados
11 Conversão da rede para outro tipo de gás • Verificar adequação – Do dimensionamento – Da construção e montagem (integridade de tubulação e existência de equipamentos e segurança adequados) – Instalação dos aparelhos a gás – Materiais, equipamentos e dispositivos
• Realizar – – – –
Drenagem do gás a ser substituído Teste de estanqueidade Admissão do gás substituto Conversão e regulagem dos aparelhos a gás
11 Conversão da rede para outro tipo de gás • Atividades complementares – – – –
Avaliação da documentação técnica da rede existente Inspeção da rede de distribuição interna Realização de testes complementares Análise das condições e histórico de operação da rede existente
OBRIGADO! • Alberto J. Fossa • MDJ Ass. & Eng. Consultiva • Consultor do Procobre • Dir. Exec. ABRINSTAL – Fone : 11 5531.7654 – e-mail :
[email protected]
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